探析多孔炭抗氧化性能的研究

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1、中国石油大学硕士研究生学位论文华东(申请工学硕士学位)多孔炭抗氧化性能的研究学科专业：培养方向：硕士生：指导教师：化学工艺新材料与相关技术胡兴华查庆芳(教授)多孔炭抗氧化性能的研究胡兴华(化学工艺)指导教师：查庆芳教授摘要空气中多孔炭在高温下极易被氧化，极大的限制了其在高温催化领域的应用，为了提高多孔炭在高温下的抗氧化能力，本文以KOH化学活化法制备的多孔炭为原料，通过固体渗硼对多孔炭进行基体改性。所采用的实验条件：800℃、N2气氛、热处理时间2h或5h。实验过程中，采用智能重量分析仪考察多孔炭渗硼前后比表面积的改变、孔径的变化情况，观察渗硼对多孔

2、炭微孔、中孔的影响。采用热重／差热联用仪考察多孔炭在不同温度下氧化失重的情况，以观察渗硼对多孔炭抗氧化能力的影响。采用扫描电镜观察多孔炭表面的形貌变化，探讨多孔炭渗硼之后的抗氧化机理。实验结果显示：渗硼后多孔炭表面的活性点数量、多孔炭表面的孔隙率明显减少，阻止了氧化性气体通过多孔炭表面扩散到基体材料内部，从而抑制了氧化性气体与多孔炭的反应，大大降低了多孔炭的失重率，提高了多孔炭的抗氧化能力。实验中得到较佳的实验条件：渗剂在多孔炭中含量为10％、渗剂中B￡含量为25％、热处理时间为5h时，与多孔炭原料相比，渗硼后600℃多孔炭氧化失重率由70％左右降低

3、到20％左右，高温氧化失重率明显减少，可以满足高温抗氧化的要求，尽管多孔炭比表面积降低10％-20％，但是多孔炭材料的微反活性仍可达到70．25，与传统沸石分子筛(平衡微反活性60-70)相比有较大优势。关键词：多孔炭；氧化失重；抗氧化性；渗硼ResearchonimprovingtheantioxidativeabilityofporouscarbonHuXing-hua(ChemicalTechnology)DirectedbyP∞亿ssor刃[1aQing-fangAbstractInthea址porouscarboncanbeeasilyox

4、idizedunderhi【ghtemperature，limitingitsabroadapplicationsincatalyticfields．Inthispaper,inordertoincreasetheantioxidativeabilityofporouscarbon，boroninsolidstatewasaddedtoporouscarbonwhichwasproparatedbyKOHchemicalactivati∞．Theconditionoftheexperimentsisunder800℃，atN2atmosphere，t

5、hetimeofheattreatmentis2hor51LIntheexperiments，byBETobservingthechangesofspecificsurfaceamaandtheapertureaftertheboron-dopingofporouscarbon,observingtheboron-dopingbringingtheeffectstothemicropore．ByTG／DTAobservingtheoxidativeweightlossofporouscarbonatdifferenttemperatures，obse

6、rvingtheboron-dopingbringingtheeffectstotheantioxidativeabilityofporouscarbon．Byscanningelectronicmicroscopeobservingthechangesofexteriorshapes，inordert0findtheantioxidativemechanismaftertheboron-dopingofporouscarbon．IthasbeenprovedthattheantioxidativeabilityofporouscarbonCallb

7、eeffectivelyincreasedbyboron—dopingbecausethequantityofactivepointofthesurfacIgofporouscarbonandtherateofthesurface’Sporeofcarbongraduallywerereducedafterheatne咖enLpreventingoxidizedgasdiffusingfromthesurfacetotheinteriorofcarbon,inhibitingthereactionbetweenoxidizedgasandcarbon

8、．Andunderbettercondition,thecontentofboron．dopingis10％